屈折と反射

２−１ー２　屈折と反射 (屈折と反射）

（１）水面の屈折と反射　（ホイヘンス）
　上の図は、高校物理の「屈折と反射」に出てくる（ホイヘンスの図）です。
（反射）空中からの光が水面に来たとき、入射角と反射角が等しくなる（鏡面反射と）、
（屈折）表面から水中に入り、屈折して進行する（光の方向）について・・説明されます。
　が、あまりにも簡単で、（なぜ屈折するのか？）（なぜ色が発生するのか？）全く分かりません。

（２）屈折の原理
　右の図は、「ホイヘンスの屈折の原理」です。（色彩書籍では見掛けませんが）大切なので説明しておきます。
　媒質Ⅰと媒質Ⅱは（真空から空気へ）または（空気から水へ）と考えます。　
　Ⅰ・Ⅱの接続面は（界面）、光の速度は、真空が最も速く・次いで空気・水は遅い・・です。
　いま、Ａ―Ａ’へ光が進んで、Ａ点の光は（水中に入り）ますが、Ａ’側の光はまだ空中を進んでいます。
　Ａ’の光がＢ’に到達してからは、どちらも水中で遅いので、平行に進みます。
　Ａ―ＢとＡ’―Ｂ’の長さが違うので、光の進路は屈折しました。
このときの速度、　Ｖ１/Ｖ２＝λ1/λ2＝ｎ12（←屈折率）、　と説明されます。

　さて、ここまで(ＯＫ)でしょうか？・・。（慣れない人は、落ち着いて図面を追って下さい）。
　（Ｖ1）は、空気中の速さ（ほぼ光速と同じ）だが、水の屈折率はほぼ（1.33）なので、水中の速度（Ｖ２は３/４）になる、と思って下さい
　（図面のように水に差し込んだ光は、下向きに曲がります。